Holzkohle landwirtschaftlich verwerten

Holzkohle als Bodenverbesserer mit langer Tradition

Seit einiger Zeit wird in den verschiedenen Medien von der schwarzen Erde der Amazonas Indianer berichtet. Diese Erde mit der portugiesischen Bezeichnung Terra Preta ist extrem fruchtbar und das seit langer Zeit. Aber auch bei uns in Europa wurde schon sehr früh, Holzkohle als Bodenverbesserer verwendet. So ist in historischen Gartenbauzeitschriften von der Holzkohle, als sehr treffend bezeichnetem, "vermittelnden Körper" die Rede.

In den feinen Poren der Holzkohle lagern sich die Nährstoffe mit verschiedenen Bakterien ein und stellen dies Nährstoffe für die Pflanzen optimal zur Verfügung und schützen sie so vor Auswaschungen durch Regen. Auch eine hohe Wasserspeicherkapazität ist für das Bodenleben und für die Pflanzen nur von Vorteil. 

Auswirkung auf das Klima

Zur Verringerung des CO2 Gehalts in der Atmosphäre muss das CO2 gebunden, eingelagert oder langfristig zwischengelagert werden.

Wie kann das funktionieren?

Der Stoff der in die Erde soll ist C (Kohlenstoff), und der Stoff der in die Atmosphäre muss ist Sauerstoff.
Hallo!

noch was zum CO2!

Biomasse (Holz Stroh usw.) besteht aus Kohlenstoff, der bei der Verbrennung zu CO2 oxidiert.
Wird nun ein Baum gefällt, zu Hackschnitzel verarbeitet und anschließend vergast bleibt als Reststoff eine Kohlenartige Masse zurück die aus über 95% Kohlenstoff besteht.

Diese masse wird in den Boden eingearbeitet mit den bekannten Vorteilen für den Boden und den Wasserhaushalt.

Zurück zum gefällten Baum der Vergast wurde. An dieser Stelle wächst wieder ein Baum der
Kohlenstoff und Sauerstoff aus der Atmosphäre aufnimmt (CO2) und Sauerstoff abgibt, das C aber in Holz umsetzt. Es verbleiben also ca. 20% der Masse im Boden gebunden!

Bei diesem Prozess entsteht Energie in form von Wärme und Strom, dazu Grundstoffe für einen Humusaufbau, Aktivkohle als Katalysator für Bodengifte und ein Wasserspeicher.

Bei richtiger Vergaserführung eine sinnvolle Technik!

Als Reststoff aus der Vergasung bleibt Holzkohle mit einer Körnung von 0 bis 15mm übrig, die von uns für die Terra Preta Anwendung eingesetzt wird.

Man kann auch andere Biomasse in unserer Vergasungsanlage verarbeiten. Dazu haben wir  einen Versuch mit Ackerbohnenstroh gefahren, um diese Biomasse für einen Humusaufbau vorzubereiten.

Ausgangsmaterial ist feuchtes  Ackerbohnenstroh vom Feld

Von verschiedenen Instituten und Firmen werden PAK Werte in der Restkohle von bis zu 10 000 mg/kg  (ppm) genannt.

PAK Abbau durch Mikroorganismen

Bei der Verwendung von Holzkohle zum Aufbau eines humusfördernden Substrates sollten die in der Holzkohle enthaltenen PAK nicht unbedacht bleiben. Es ist jedoch möglich die Konzentration der PAK durch Mikroorganismen erheblich zu reduzieren.

In einem Versuch wurde Holzkohle in der Kompostierung auf PAK Abbau getestet.

Nach dem Beimischen der Holzkohle zum Kompostmaterial wurde eine Abnahme der Konzentration um 36% festgestellt.

Bei den Reststoffen aus unserer Vergasungsanlage sind die PAK  Werte so gering, das einer Verwendung der Holzkohle zur Bodenverbesserung nichts im Wege steht.

Dieser Rückgang der PAK kann durch, in der Bodensanierung wissenschaftlich untersuchte Vorgänge, erklärt werden.   

Mikrobieller Abbau von PAK ist nur unter aeroben Bedingungen durch oxidative Spaltung der Ringsysteme möglich. Unter anaeroben Bedingungen werden PAK für nicht abbaubar gehalten. 

Der PAK  - Abbau erfolgt durch Mikroorganismen, die den für den Zellaufbau benötigten Kohlenstoff und die für den Stoffwechsel benötigte Energie aus der Oxidation der organische Substanz gewinnen.

Während ein Teil der Abbauprodukte in die Umgebung abgegeben wird, trägt der andere Teil zur Vermehrung der Biomasse bei. Bei einer kompletten Verwertung der Biomasse werden die Substanzen vollständig in Biomasse, Kohlendioxid und Wasser umgesetzt.

Im günstigsten Fall kann  praktisch einen rückstandslose Umwandlung erwartet werden.

Weißfäulepilze sind in der Lage, PAK durch Oxidation abzubauen. Diese Pilze können durch Substrate wie z.B. Strohhäcksel und Sägespäne gefördert werden.

Die Abbauraten hängen stark von der Bodenbeschaffenheit ab. In gut durchlüfteten Sandboden werden wesentlich höhere Abbauraten als in bindigen  Schluff- und Tonböden erzielt.

Förderung der biologische Abbauaktivität:

·    Wenden des Bodens zur Durchlüftung

·    optimale Bodenfeuchte (50 bis 80% der Wasserhaltefähigkeit)

·    Aufheizung des Spülwassers um 10°C (ca. 25°C)

·    Zusatz von bis zu 30 Vol. % organische Masse

Folgende Bakteriengattungen besitzen Stämme die in der Lage sind PAK oxidativ abzubauen:

•  Aeromonas 
•  Agmenellum
• Alcaligenes
•  Arthrobacter
•  Aspergillus
• Bacillus Beijerinckia
• Chrysosporium
• Cunninghamella
• Corynebacterium
• Flavobacterium
• Micrococcus
• Mycobacterium
• Neurospora
• Nocardia
• Oscillatoria
• Pseudomonas
• Phanerochaete
• Saccharomyces
• Selenastrum

Quelle: Landesamt für Umweltschutz

Merkblatt über zugelassene Ausgangsstoffe nach der Düngemittel-Verordnung (DüMV vom 19. 12. 2008)

DüMV, Anlage 2, Tabelle 7 Hauptbestandteile Vorbemerkungen und Hinweise

1. Die Tabelle 7 enthält

1.1. als Hauptbestandteil für Düngemittel nach Anlage 1 Abschnitt 1, 2, 4 und 5 ggf. zusätzlich zulässige oder für Düngemittel nach Anlage 1 Abschnitt 3 ausschließlich zulässige Ausgangsstoffe (vgl. dazu § 3).

1.2. die für Bodenhilfsstoffe, Kultursubstrate oder Pflanzenhilfsmittel als Hauptbestandteil zulässigen Ausgangsstoffe (vgl. dazu § 4).

2. Feste Stoffe dürfen nur zerkleinert und streufähig aufbereitet in den Verkehr gebracht werden. (Sieb-durchgang: 90 % bei 20 mm, ausgenommen Bodenhilfsstoffe unter ausschließlicher Verwendung von Rinde und unter Angabe des Anwendungszwecks

Aufgrund der bisherigen sehr erfolgreichen Entwicklungsarbeit der Soehlmetall GMBH, können wir die Restkohle der landwirtschtlichen Nutzung zuführen.